›› 2015, Vol. 36 ›› Issue (4): 1021-1026.doi: 10.16285/j.rsm.2015.04.016

• 基础理论与实验研究 • 上一篇    下一篇

双向冻结-单向融化土压缩性及水分迁移试验研究

阴琪翔1,周国庆1, 2,赵晓东1,路贵林2   

  1. 1. 中国矿业大学 深部岩土力学与地下工程国家重点实验室,江苏 徐州 221116;2. 中国矿业大学 力学与建筑工程学院,江苏 徐州 221116
  • 收稿日期:2014-07-09 出版日期:2015-04-11 发布日期:2018-06-13
  • 通讯作者: 周国庆,男,1961年生,博士,教授,主要从事冻土力学、深土力学与工程方面的研究工作。E-mail: gqz@cumt.edu.cn E-mail: yinqixiang1988@163.com
  • 作者简介:阴琪翔,男,1988年生,博士研究生,主要从事冻土力学与工程等方面的研究工作
  • 基金资助:

    国家重点基础研究发展计划(973计划)项目(No. 2012CB026103);国家自然科学基金(No. 41271096);博士后特别资助(No. 2014T70555)。

Experimental study of the water migration and compression of soils under double direction freezing-one direction thawing

YIN Qi-xiang1,ZHOU Guo-qing1, 2,ZHAO Xiao-dong1,LU Gui-lin2   

  1. 1. State Key Laboratory for Geomechanics & Deep Underground Engineering, China University of Mining & Technology, Xuzhou, Jiangsu 221116, China; 2. School of Mechanics and Civil Engineering, China University of Mining & Technology, Xuzhou, Jiangsu 221116, China
  • Received:2014-07-09 Online:2015-04-11 Published:2018-06-13

摘要: 通过室内冻融试验,研究双向冻结-单向融化作用下不同冻前含水率和干密度对青藏粉黏土压缩特性的影响及水分迁移的变化规律。试验结果表明:(1)大梯度冻融作用使低密度土压缩性减小,使高密度土压缩性增大;而小梯度冻融作用使低、高密度土的压缩性均减小;(2)随着冻前含水率的增加,大梯度冻融作用使土体压缩性增大,但变化幅度逐渐减小,小梯度冻融作用的土体压缩性变化并不明显;(3)随着冻结梯度的增加,不同干密度融土相对压缩系数均呈现先减小后增加的变化趋势,不同冻前含水率融土相对压缩系数总体呈增大趋势;(4)温度梯度冻结后,试样含水率分布从上冷端到下冷端呈增大-减小-增大的变化规律,随着冻结温度梯度的减小,试样中部含水率先增大后减小。

关键词: 冻融循环, 双向冻结-单向融化, 压缩变形, 水分迁移, 融土相对压缩系数

Abstract: The freezing-thawing experiments were performed to investigate the effect of pre-freezing moisture content and dry density on the compression and water migration in Qinghai-Tibet silty clay under double-direction freezing and one-direction thawing. The results show that (1) under large thermal gradients, the compressibility of the soil decreases at low initial densities and increases at high initial densities after freeze-thaw cycles, whereas under small thermal gradients, the soil compressibility constantly decreases; (2) As the pre-freezing moisture content increases, the soil compressibility under larger thermal gradients increases and approaches to a stable value, whereas it remains practically unchanged under small thermal gradients; (3) As the thermal gradient increases, all the compressibility coefficients of melted soils at different densities decrease first, and then increase, and the compressibility coefficients of melted soils under different pre-freezing water contents increase; (4) The water contents in the frozen specimen first increase, then decrease and finally increase from the top to the bottom. As the thermal gradient descends, the water content in the middle part of the specimen increases first and then decreases.

Key words: freeze-thaw cycle, double direction freezing-one direction thawing, compression deformation, water migration, melted soil compression coefficient

中图分类号: 

  • TU 445
[1] 高峰, 曹善鹏, 熊信, 周科平, 朱龙胤, . 冻融循环作用下受荷青砂岩的脆性演化特征[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 445-452.
[2] 张峰瑞, 姜谙男, 杨秀荣, 申发义. 冻融循环下花岗岩剪切蠕变试验与模型研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 509-519.
[3] 丑亚玲, 黄守洋, 孙丽源, 王莉杰, 岳国栋, 曹伟, 盛煜, . 基于冻融作用的氯盐渍土−钢块界面力学模型[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 41-52.
[4] 李杰林, 朱龙胤, 周科平, 刘汉文, 曹善鹏, . 冻融作用下砂岩孔隙结构损伤特征研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(9): 3524-3532.
[5] 王震, 朱珍德, 陈会官, 朱姝, . 冻融作用下岩石力-热-水耦合本构模型研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(7): 2608-2616.
[6] 高 峰, 熊 信, 周科平, 李杰林, 史文超, . 冻融循环作用下饱水砂岩的强度劣化模型[J]. 岩土力学, 2019, 40(3): 926-932.
[7] 胡田飞, 刘建坤, 王天亮, 岳祖润, . 粉质黏土变形特性的冻融循环效应及其双屈 服面本构模型[J]. 岩土力学, 2019, 40(3): 987-997.
[8] 郑广辉, 许金余, 王 鹏, 方新宇, 王佩玺, 闻 名, . 冻融循环作用下层理砂岩物理特性及劣化模型[J]. 岩土力学, 2019, 40(2): 632-641.
[9] 姜德义, 张水林, 陈 结, 杨 涛, 王小书, 谢凯楠, 蒋 翔, . 砂岩循环冻融损伤的低场核磁共振与 声发射概率密度研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(2): 436-444.
[10] 俞 缙, 张 欣, 蔡燕燕, 刘士雨, 涂兵雄, 傅国锋, . 水化学与冻融循环共同作用下砂岩细观损伤 与力学性能劣化试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(2): 455-464.
[11] 杨秀荣, 姜谙男, 王善勇, 张峰瑞, . 冻融循环条件下片麻岩蠕变特性试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(11): 4331-4340.
[12] 张峰瑞, 姜谙男, 江宗斌, 张广涛. 化学腐蚀-冻融综合作用下岩石损伤蠕变 特性试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(10): 3879-3888.
[13] 李建民,滕延京. 基于载荷试验的土体回弹再压缩变形规律及计算方法[J]. , 2018, 39(S1): 113-121.
[14] 曾志雄,孔令伟,李晶晶,李聚昭, . 干湿-冻融循环下延吉膨胀岩的力学特性及其应力-应变归一化[J]. , 2018, 39(8): 2895-2904.
[15] 黎瀚文,张璐璐,冯世进,郑文棠,. 复杂大气环境作用下高铁路基水分迁移响应[J]. , 2018, 39(7): 2574-2582.
Viewed
Full text


Abstract

Cited

  Shared   
  Discussed   
[1] 赵春彦,周顺华,袁建议. 基于一维和三维固结挤土桩沉降时效计算分析[J]. , 2009, 30(9): 2629 -2632 .
[2] 杨 涛,周德培,马惠民,张忠平. 滑坡稳定性分析的点安全系数法[J]. , 2010, 31(3): 971 -975 .
[3] 文松霖,胡胜刚,胡汉兵,邓 凡,任佳丽. 渠坡上基桩的水平承载机制试验研究[J]. , 2010, 31(6): 1786 -1790 .
[4] 李文培,王明洋,范鹏贤. 基于间断位移场的隧道围岩承载能力研究[J]. , 2010, 31(8): 2441 -2447 .
[5] 张菊连,沈明荣. 基于逐步判别分析的砂土液化预测研究[J]. , 2010, 31(S1): 298 -302 .
[6] 彭明祥. 挡土墙主动土压力的库仑统一解[J]. , 2009, 30(2): 379 -386 .
[7] 羊 晔,刘松玉,邓永锋. 加筋路基处治不均匀沉降模型试验研究[J]. , 2009, 30(3): 703 -706 .
[8] 郑 刚,颜志雄,雷华阳,王晟堂. 天津市区第一海相层粉质黏土卸荷路径下强度特性的试验研究[J]. , 2009, 30(5): 1201 -1208 .
[9] 戴洪军,刘欣良,任治军,韦 华. 圆形煤场中桩-网复合地基原体试验研究[J]. , 2011, 32(2): 487 -494 .
[10] 谢永健,王怀忠,朱合华. 软黏土中PHC管桩打入过程中土塞效应研究[J]. , 2009, 30(6): 1671 -1675 .